养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷行为特征的影响

摘要

丹江口水库是南水北调中线工程的水源地,重点解决北京、天津、石家庄等沿线20多座大城市的缺水问题,并兼顾沿线生态环境和农业用水,输水水质安全保障极其重要。柑橘种植业作为丹江口的特色产业,目前在库区两岸形成了两条百里柑橘带,并以每年2万亩的速度递增。鉴于控制丹江口库区柑橘产业快速发展可能引起的农业面源污染,本研究在采样调查柑橘园土壤肥力和柑橘营养状况的基础上,选择丹江口库区典型柑橘园,采用径流小区试验和土壤分层取样法研究了推荐施肥、推荐施肥结合分期施肥、推荐施肥结合全园植草等养分管理措施对丹江口库区橘园地表径流输出量、氮磷养分流失量与流失形态、土壤氮磷分布及迁移、柑橘叶片氮磷周年变化、柑橘产量及品质、的影响,主要得出以下结论:
　　 1)丹江口库区橘园调查结果显示,由于当地土壤贫瘠再加上长期施肥水平偏低,以及施肥比例不合理(偏施氮、少施磷),库区橘园土壤速效氮、磷含量普遍偏低,再加上各个果园管理水平参差不齐,导致土壤养分变异系数较大。橘树叶片分析结果表明,库区半数以上橘树表现为氮素缺乏。同时,根据上述调查提出了橘园的养分管理措施。
　　 2)推荐施肥处理以及各个增量施肥处理均能降低橘园坡地地表径流的输出,其中以推荐施肥处理效果最为显著,与>-3惯施肥处理比较降低了40.09％的径流输出:可溶性总氮和颗粒态磷为库区橘园径流中氮、磷的主要流失形态,需重点加以控制,化肥的施用并不是造成库区橘园氮磷流失的主要影响因素。提高施肥次数,能明显的降低总氮、可溶性总氮和可溶性总磷的流失,而全园植草则在减少总磷、颗粒态磷和颗粒态氮的流失方面效果显著,分期施肥处理(125％M0+FT)减少了35.96％总氮的流失,植草处理(125％M0+PG)减少了59.31％总磷的流失。但值得注意的是,坡面植草有提高径流中可溶性有机态氮的流失趋势。
　　 3)氮肥施用能够显著提高0-80 cm土层碱解氮含量,以20-40 cm土层增幅最大,伴随土层的加深,碱解氮累积峰出峰越晚。磷肥施用主要影响0-40cm土层速效磷含量,其中又以0-20 cm土层变幅最大,只有极少一部分磷移动到40-80 cm土层,因此出现大量磷素垂直迁移的可能性很低。施肥量越高,碱解氮及速效磷0 cm-80 cm土层的储量越大,与增量施肥处理(125％M0)相比,坡面植草可以减少碱解氮及速效磷的储量,然而分期施肥一方面减少碱解氮的储量另一方面又能够提高速效磷的储量。习惯施肥(CF)处理产生的残留硝态氮历经4个月迁移出橘树根层,分期施肥(125％M0+FT)导致硝态氮累积峰率先出现,而坡面植草处理全年并没有出现明显的累积峰；增加施肥次数和坡面植草虽然可以在一定程度上减少60-80 cm土层硝态氮的残留,但影响程度远不及减少施氮量明显,在产量不受较大影响的情况下适当减少施氮量可以大幅降低硝态氮的淋失风险。
　　 4)增加施肥次数可以提高叶片氮磷含量,土壤速效氮磷含量的高低决定叶片及果实氮磷的含量。坡面植草处理在试验前期降低叶片氮磷的含量,但通过定期刈草并作为绿肥翻入土壤,在试验后期叶片氮磷含量都有所上升。推荐施肥及各增量施肥处理与习惯施肥处理相比都能不同程度的提高柑橘产量,其中增量施肥处理(125％M0)和植草处理(125％M0+PG)与习惯施肥处理(CF)相比增产效果显著,分别增产43.44％和33.81％,每公顷增收6814元和4339元。推荐施肥结合坡面植草可以促进柑橘果实Vc和可溶性固形物的含量,提高固酸比及可食率,降低总酸含量和单果重,提高了果实营养价值,使果实酸甜适度风味可口。
　　 因此,在推荐施肥基础上实行分期施肥,并结合坡面种植三叶草(M0+FT+PG),即可以提高柑橘产量和品质,提高农民收入,又能够有效减少氮磷随地表径流的流失以及硝态氮的淋失,适宜在丹江口库区推广应用。

目录

文摘

英文文摘

基金项目

1 文献综述

前言

1.1 土壤氮素迁移特征

1.1.1 氮的流失

1.1.2 氮的淋失

1.2 土壤磷素迁移特征

1.2.1 磷的流失

1.2.2 磷的淋失

1.3 橘园养分管理对策

1.3.1 合理施肥

1.3.2 滴灌施肥

1.3.3 果园生草

1.4 目前研究存在的不足

1.5 研究目的及意义

1.5.1 主要研究内容

1.5.2 拟解决的关键问题

1.5.3 技术路线

2 丹江口库区橘园土壤肥力调查

2.1 材料和方法

2.1.1 供试材料

2.1.2 试验方法

2.1.3 测定项目及方法

2.1.4 数据处理及分析

2.2 结果与分析

2.2.1 丹江口库区柑橘园土肥管理状况

2.2.2 丹江口库区柑橘园土壤肥力调查

2.2.3 丹江口库区柑橘园橘树营养状况调查

2.3 讨论

3 养分管理措施对橘园氮磷随地表径流流失的影响

3.1 材料和方法

3.1.1 试验地概况

3.1.2 供试材料

3.1.3 径流小区建设

3.1.4 试验处理设计

3.1.5 测定项目及方法

3.1.6 数据处理及分析

3.2 结果与分析

3.2.1 养分管理措施对地表径流流失量的影响

3.2.2 养分管理措施对地表径流氮年流失量及形态的影响

3.2.3 养分管理措施对地表径流磷年流失量及形态的影响

3.3 讨论

3.4 结论

4 养分管理措施对土壤氮磷时空动态变化的影响

4.1 材料和方法

4.1.1 试验地概况

4.1.2 供试材料

4.1.3 径流小区建设

4.1.4 试验处理设计

4.1.5 测定项目及方法

4.1.6 数据处理及分析

4.2 结果与分析

4.2.1 养分管理措施对土壤碱解氮周年动态变化的影响

4.2.2 养分管理措施对土壤速效磷周年动态变化的影响

4.2.3 养分管理措施对土壤无机氮时空动态变化的影响

4.3 讨论

4.4 小结

5 养分管理措施对橘树营养状况及柑橘产量和品质的影响

5.1 材料和方法

5.1.1 供试材料

5.1.2 试验处理设计

5.1.3 测定项目及方法

5.1.4 数据处理及分析

5.2 结果与分析

5.2.1 养分管理措施对叶片氮含量周年变化的影响

5.2.2 不同施肥措施对叶片磷含量周年变化的影响

5.2.3 土壤速效氮磷平均累积量与叶片及果实氮磷含量的相关性研究

5.2.3 养分管理措施对柑橘产量及经济效益的影响

5.2.4 不同施肥措施对柑橘果实品质的影响

5.3 讨论

5.4 结论

6.全文总结与研究展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢